高速激光熔覆复合材料靶板气动冲击行为研究

来源：振动与冲击杂志2025年第9期北京时间：

作者：柴蓉霞956,，龙雪，肖力，苏成明，姜潇远

单位：1.西安科技大学机械工程学院，西安710054；2.江苏理工学院机械工程学院，江苏 常州213001；3.西安智能再制造研究院有限公司，西安710016

摘要：激光熔覆技术对煤矿机械零部件冲击、摩擦、腐蚀性能等起到重大的作用，激光熔覆后复合材料的力学性能对煤矿井下环境的适应性决定激光熔覆技术的进一步推广，为进一步研究熔覆后的复合材料性能，本文采用气动水平冲击实验装置模拟煤矿井下冲击环境，以煤矿机械常用材料27SiMn钢基体表面熔覆Fe基合金涂层的复合靶板为研究对象，利用有限元模拟与实验相结合的研究方法，分析了不同冲击压强下靶板的损伤行为和能量吸收特性。结果表明，数值仿真得到的表面损伤面积、弹坑深度、损伤形态和范围与实验结果误差不超过10%，验证了仿真模型的准确性；随着冲击压强的增加，靶板的损伤形式从塑性变形和微裂纹萌生逐步演变为剪切破坏和完全断裂；激光熔覆Fe基合金涂层能够吸收和分散部分冲击能量，有效减缓了基体材料的冲击损伤。为研究煤矿机械设备表面冲击损伤行为提供实验方法和理论分析依据。<br>

关键词：Laser cladding technology significantly improves the impact resistance, friction, and corrosion performance of coal mining machinery components. The mechanical properties of composite materials after laser cladding are crucial for their adaptability